Контрольная работа: Безпосередня модуляція джерела випромінювання

Рисунок 3 – Структурна схема КДОВ

Очевидно, що використання функціональних вузлів, що визначають стабільність джерела на фіксованій частоті пробного сигналу, дозволяє виконати ці вузли з великим коефіцієнтом підсилення і тим самим забезпечити більш високу точність КДС.

Для цього на вхід пристрою одночасно з вхідним сигналом подають поділений дільником напруги (ДН) пробний сигнал , який генерується генератором пробного сигналу (ГПС) з частотою, у 5-10 разів більшою верхньої частоти вхідного сигналу, а коефіцієнт передачі ДН установлюють рівним зворотному значенню коефіцієнта передачі КДОВ на частоті пробного сигналу .

Напруга одночасна подається на вхід ВП , що входить у ТП , де вона порівнюється з вихідним сигналом ФП тієї ж частоти , a отриманий різницевий сигнал підсилюється вибірним підсилювачем (П), настроєним на частоту пробного сигналу.

Посилений сигнал потім випрямляється фазочутливим випрямлячем ФЧВ і після фільтрації у ФНЧ керує коефіцієнтом передачі КЕ, відновлюючи номінальне значення коефіцієнта передачі КДОВ. При , використовуючи позначення можна записати

(3)

де – коефіцієнт передачі ОТ при сигналі неузгодженості ; – зміна коефіцієнта передачі ОТ під дією ; –коефіцієнт передачі дільника напруги.

З огляду на те, що сигнал , що надходить на другий вихід ВП, подається з виходу КДОВ через оптичний колектор і фотоприймач

,(4)

де – корисний світловий потік на виході КДОВ.

Коефіцієнт перетворення КДОВ в цьому випадку буде визначатися виразом

,(5)

де – коефіцієнт передачі ОТ при відсутності сигналу неузгодженості;

– коефіцієнт пропорційності між вихідною напругою ТП і зміною коефіцієнта передачі ОТ під впливом цієї напруги;

-коефіцієнт передачі ФП;

– коефіцієнт передачі оптичного каналу (ОК);

– коефіцієнт передачі ТС.

Як випливає з приведених виразів, при буде мати місце , тобто точність КДОВ також буде визначатися нестабільністю коефіцієнтів передачі ФП і ОК.

Істотним недоліком даної схеми є наявність похибок, обумовлених зсувом фаз між порівнюваними сигналами і неідентичністю частотних характеристик каналів, а при , .

Точність КДОВ також буде визначатися нестабільністю коефіцієнтів передачі оптичних елементів, а при кінцевих значеннях буде виникати похибка, що зростає зі зменшенням , що не дозволяє одержати виграшу в точності в порівнянні з КДОВ з глибоким НЗЗ.

Не зупиняючись на розгляді стабілізації КДОВ шляхом поділу в часі пробного і корисного сигналів, неефективного на низьких частотах останнього, можна легко показати, що такий спосіб також не забезпечить поліпшення якості стабілізації.

Таким чином, варто зазначити, що в КДОВ найбільше доцільно застосування глибокого НЗЗ, через простоту його реалізації, широкосмугостi і точності.

Тепер розглянемо процес модуляції випромінювання LD з ватт-амперною характеристикою, представленою на рис. 4, при подачі на вхід КДОВ амплитудно-модульованого сигналу.

Рисунок 4 – Ватт-амперна характеристика

На рис. 5 приведена функціональна схема керування КДОВ, у якій стабілізація середньої потужності випромінювання, що змінюється в залежності від температури навколишнього середовища, здійснюється за допомогою НЗЗ по вивченню безпосередньої подачі останнього з заднього дзеркала резонатора LD на контрольний фотодіод, сигнал якого порівнюється компаратором А1 з опорним сигналом і потім впливає на одне з плечей диференціального джерела струму.

Останній виконаний на транзисторах і таким чином, щоб, змінюючи струм зсуву LD, коректувати зміну середньої потужності випромінювання, викликану збурювальним впливом.